JP2013218167A - Cleaning device, process cartridge, and method of mounting cleaning member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及びクリーニング部材の取り付け方法に関する。 The present invention relates to a cleaning device, a process cartridge, and a method for attaching a cleaning member.
ここで、クリーニング装置とは、被清掃体から現像剤を除去するためのものをいう。また、プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体とクリーニング装置とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置に着脱可能とするものをいう。 Here, the cleaning device refers to a device for removing the developer from the object to be cleaned. The process cartridge refers to a cartridge in which at least the image carrier and the cleaning device are integrated into a cartridge and can be attached to and detached from the image forming apparatus.
像形成装置において、像担持体を繰り返し使用する為に像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写した後に、像担持体に残った現像剤を除去するクリーニング手段として、クリーニングブレード方式が知られている。 In an image forming apparatus, a cleaning blade system is used as a cleaning means for removing a developer remaining on an image carrier after a developer image formed on the image carrier is transferred to a recording medium in order to repeatedly use the image carrier. It has been known.
クリーニングブレード方式は、弾性を有するブレードを像担持体の表面に所定の圧で当接させて像担持体の表面から現像剤を除去する方法である。 The cleaning blade method is a method of removing the developer from the surface of the image carrier by bringing an elastic blade into contact with the surface of the image carrier with a predetermined pressure.
特許文献1においてクリーニング部材は、支持部である板金の先端にブレードが成形によって取り付けられた構造になっている。そして板金を枠体にビス等で取り付けることによってクリーニング部材を固定することによって、像担持体の表面に所定圧で当接させている。
In
しかしながら、プリンタ等の画像形成装置は普及にともなって、小型化、高速化、高画質化される傾向にある。画像形成装置が小型化されれば、像担持体の大きさは小さくなる。また、高速化によって、像担持体が速く回転することになる。即ち、像担持体表面に当接しているブレードは、像担持体が高速で繰り返し像担持体の表面と摺動することになる。そして、ブレード自身の温度が上昇し、ブレードの硬度が柔らかくなる。その結果、像担持体表面とブレードの摩擦力が上昇する。それによって、像担持体を駆動させる為の駆動トルクの増加、ブレードの捲れという問題が生じる場合がある。更に、最近では高画質化の為に現像剤を球形状のものを用いることがある。この場合、像担持体表面から現像剤を除去する為には、像担持体に対するブレードの当接圧を上げる必要があり、前述の問題を助長させる要因の一つになっている。 However, with the widespread use of image forming apparatuses such as printers, there is a tendency for miniaturization, high speed, and high image quality. If the image forming apparatus is downsized, the size of the image carrier is reduced. In addition, the image carrier rotates faster due to the higher speed. That is, the blade that is in contact with the surface of the image carrier causes the image carrier to slide repeatedly on the surface of the image carrier at a high speed. Then, the temperature of the blade itself rises and the hardness of the blade becomes soft. As a result, the frictional force between the image carrier surface and the blade increases. As a result, there may be problems such as an increase in driving torque for driving the image bearing member and blade curl. Furthermore, recently, a developer having a spherical shape may be used to improve image quality. In this case, in order to remove the developer from the surface of the image carrier, it is necessary to increase the contact pressure of the blade against the image carrier, which is one of the factors that promote the above-described problem.
そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものである。その目的とするところは、像担持体を駆動する際の駆動トルクの増加、ブレードの捲れを抑えることが可能なクリーニング装置、及びクリーニング部材の取り付け方法を提供することを目的とする。また、ブレード部の位置精度を向上したクリーニング装置、及びクリーニング部材の取り付け方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a cleaning device capable of suppressing an increase in driving torque when driving an image carrier and curling of a blade, and a method for attaching a cleaning member. It is another object of the present invention to provide a cleaning device that improves the positional accuracy of the blade portion and a method for attaching the cleaning member.
上記の課題を解決するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置に用いられるクリーニング装置において、枠体と、被清掃体と、前記被清掃体から現像剤を除去するクリーニング部材であって、前記像担持体の移動方向に対してカウンター方向で前記被清掃体に当接するブレード部と、前記ブレード部を支持し、可撓性を有する支持部であって、前記ブレード部が設けられた一端部と、他端部と、前記一端部と前記他端部との間に位置し、前記ブレード部が前記被清掃体に当接する当接部と、前記他端部に設けられた前記枠体に固定される被固定部を結んだ線分に対して、前記被清掃体の表面から外側に離れる側に位置する曲げ部と、を有する支持部と、を有するクリーニング部材と、を有し、前記クリーニング部材は、前記枠体に対して前記被固定部が射出成形された樹脂を介して固定されていることを特徴とする。 A typical configuration of the present invention for solving the above-described problems is a frame, a cleaning target, and a cleaning member that removes the developer from the cleaning target in a cleaning device used in an image forming apparatus. A blade part that contacts the object to be cleaned in a counter direction with respect to the moving direction of the image carrier, and a support part that supports the blade part and has flexibility, and the blade part is provided. One end portion, the other end portion, the abutting portion that is located between the one end portion and the other end portion, and the blade portion abuts on the object to be cleaned, and the other end portion A cleaning member having a support portion having a bent portion positioned on a side away from the surface of the object to be cleaned with respect to a line segment connecting the fixed parts fixed to the frame. And the cleaning member is Wherein the fixed portion is fixed through the injection-molded resin.
本発明によれば、クリーニング部材の像担持体への当接圧を安定させて、像担持体を駆動する際の駆動トルクの増加、ブレード部の捲れを抑えることが可能になった。また、クリーニング部材を枠体に取り付けた際に、ブレード部の位置精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to stabilize the contact pressure of the cleaning member to the image carrier, and to suppress an increase in driving torque when the image carrier is driven and to curl the blade portion. Moreover, when the cleaning member is attached to the frame, the positional accuracy of the blade portion can be improved.
以下、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、図2に示す画像形成装置100は電子写真方式の画像形成装置であり、同図は、その概略構成を示す縦断面図である。
Hereinafter, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described. The
画像形成装置本体(以下単に「装置本体」という。)Mのほぼ中央には、像担持体(被帯電体)としての感光ドラム1が配設されている。感光ドラム1は、アルミニウム等の導電性ドラム基体の外周面にOPC(有機光半導体)感光層を形成したものであり、軸線qを中心にして、矢印R1方向に所定のプロセススピード(周速度)200mm/sをもって回転駆動される。
A
上述の感光ドラム1の表面(周面)は、後述する帯電手段としての帯電ローラ5により所定の極性・電位に均一(一様)に帯電処理される。帯電後の感光ドラム1の表面は、露光手段としてのスキャナ6から出力されたレーザビームであって、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームの走査露光を受けて、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この形成潜像は、現像手段としての現像器7によって現像剤中のトナー8が付着されてトナー像として現像される。
The surface (circumferential surface) of the above-described
一方、記録材9は給紙ローラ20によって給紙され、感光ドラム1の表面に形成されたトナー像と同期をとるように感光ドラム1と転写ローラ10との間の転写ニップ部に送られて表面にトナー像が転写される。転写ローラ10には転写時に転写バイアス印加電源から転写用の転写バイアスが印加される。
On the other hand, the recording material 9 is fed by the
トナー像が転写された記録材9は、感光体ドラム1表面から分離されて定着手段としての定着器4に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、記録材9に転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング手段としてのクリーニング部材4によって除去され、次の画像形成に供される。
The recording material 9 onto which the toner image has been transferred is separated from the surface of the
装置本体Mは、プロセスカートリッジ12が着脱可能な構成になっている。プロセスカートリッジ12は、感光ドラム1、帯電ローラ5、現像器6、クリーニング部材11の4つのプロセス機器がカートリッジ容器に一体的に組み込まれている。
The apparatus main body M is configured such that the
クリーニング装置15には、図1に示すように、クリーニング容器14にクリーニング部材11とスクイシート13とが設けられた構成になっている。クリーニング部材11は、感光体ドラム1の表面に当接し、残留したトナーを掻き落とすためのものである。スクイシート13は、感光体ドラム1の表面から掻き落としたトナーを掬い取るためにクリーニング部11の下方に位置し、感光体ドラム1の表面に接触している。次に、実施例1のクリーニング装置について説明する。
As shown in FIG. 1, the
[実施例1]
図1は、本実施例におけるクリーニング装置15、及びクリーニング部材11の全体構成である。尚、図1において、帯電ローラ5は省略している。クリーニング部材11は、可撓性を有する金属薄板の支持部11aと、支持部11aの一端部11a1に一体成型された、感光体ドラム1の移動方向R1に対してカウンター方向に当接するブレード部11cを有する。そして、支持部11aの一端部11a1と他端部11a2との間は曲げ部11a3を有する。また、他端部11a2に設けられた被固定部11a4は、枠体であるクリーニング容器14に設けられた固定部である凹部16に射出成形された樹脂17を介して固定されている。それによって、クリーニング部材11がクリーニング容器14に固定される。詳細は後述する。また、曲げ部11a3は、ブレード部11cが感光体ドラム1に当接する当接部11c1と被固定部11a2を結んだ線分L1に対して、感光体ドラム1の表面から外側に離れた位置にある。さらに、被固定部11a2は、感光体ドラム1の移動方向R1において、当接部11c1よりも下流側に位置する。
[Example 1]
FIG. 1 shows the overall configuration of the
支持部11aの材料としてはSUSで板厚は0.2mmのものを使用した。この板状バネ性部材に感光体ドラム1の回転軸q方向に一様に約90°の曲げ加工を施した。このとき被固定部11a2から曲げ部11a3までの距離が12mm、曲げ部11a3からブレード部11cの先端までの距離を12mmとした。
As the material of the
本実施例において、板状バネ性部材としては、例えばリン青銅板その他のバネ特性を有する部材が使用できる。また、これら金属製板状バネ性部材の代わりに、弾性を有する制振部材を用いることができる。 In this embodiment, as the plate-like spring member, for example, a phosphor bronze plate or other member having spring characteristics can be used. In addition, a vibration damping member having elasticity can be used instead of these metal plate-like springy members.
ブレード部11cはウレタンゴムでありJISA硬度70度のものを利用した。図3はブレード部11cを拡大したものであり、ブレード部11cの形状は、先端の変形影響を小さくするためにk=3.0mm、l=2.0mm、m=1.0mm、n=1.0mm程度で評価を行った。支持部11aとブレード部11cを接着する方法としては、一体成型以外に、両面テープあるいはホットメルト接着剤による方法も使用される。
The
次に本実施例の特徴であるクリーニング部材11のクリーニング容器14への取り付け方法について説明する。
Next, a method for attaching the cleaning
本実施例の取り付け方法の本質は、ブレード部11cの先端位置を治具等で決定した後に、ブレード部11c、支持部11aのどちらにも応力がかからない(変形しない)状態で、被固定部11a4を凹部16に固定することにある。このような方法でクリーニングブレードを固定されたクリーニング装置においては、ブレード部11cの先端位置は組み付け後に変位することなく、所望の所定位置でクリーニング部材11を組み付けることができる。
The essence of the mounting method of the present embodiment is that the fixed position 11a4 is determined in a state where neither the
クリーニング容器14はハイインパクトポリスチレン樹脂(HI−PS)で成型されたものであり、凹部16に射出成形された樹脂17も同じ材料を使用する。この樹脂は熱可塑性樹脂であり、熱を加えることで溶融し、常温に冷えることで硬化する。
The cleaning
クリーニング容器14には図1に示すように、凹部16の空間の大きさは、支持部11aや曲げ部11a3の公差を考慮しても、凹部16の空間内に被固定部11a4が収まる程度の大きさが確保されている。この凹部16の空間内に被固定部11a4が接触しない状態で挿入し、ブレード部11cの先端の位置を、感光体ドラム1に対する侵入量δが1.0mmになる位置で位置決めを行う。図4に示すように、侵入量δとは、仮想ドラム1aに感光体ドラム1を組み付ける前のブレード部11cの先端が侵入した、支持部11aと垂直方向の量である。仮想ドラム1aとは、感光体ドラム1をクリーニング容器14を組み付けたときに存在するであろう感光体ドラム1の位置を点線で表したものである。
As shown in FIG. 1, the size of the space of the
ブレード部11cの先端の位置決めは、図5に示すような、支持部11aの一端部11a1に設けられた丸穴11a1aと長穴11a1bを、固定冶具(不図示)上の位置精度が出ている平面上に設けられたボスに嵌合させる。さらに、一端部11a1と固定冶具の平面を密着させることでブレード部11cの先端位置(設定角、侵入量)を決定する。
As for the positioning of the tip of the
その後、凹部16の空間に熱を加え溶融状態になった樹脂17で射出し、常温で冷して樹脂17を硬化させることで、支持部11aとクリーニング容器14が固定される。このような方法でクリーニング部材11をクリーニング容器14に固定することにより、ブレード部11cの先端位置は曲げ部11a3の曲げ角度の精度に関わらず、精度良く位置決めできる。
Thereafter, the
図6は本実施例の固定方法でクリーニング部材11を固定した場合、図7は、比較例としてのビス103でクリーニング部材111を固定した場合において曲げ部の角度が振れた場合のブレード部と被固定部の状態を示す。実線は曲げ部の角度が中心値で出来た場合を示し、点線は曲げ部の角度が公差で触れた場合を示している。図6の実施例では、ブレード部11cの先端位置を位置決めしているので、ブレード部11cの位置は一定で被固定部11a4の位置が変動することになる。これに対して、図7の比較例では被固定部111a4をビス103で固定部117に固定するので、被固定部111a4の位置は一定であるが、ブレード部111cの位置がふれることになる。
6 shows the case where the cleaning
以下に本実施例の効果を確認する。 The effect of the present embodiment will be confirmed below.
本実施例のクリーニング部材11として曲げ部11a3の角度が90°のものと、曲げの公差が±1°で有る場合の曲げ角度の上下限を想定して、91°、89°のものデータを表1に示す。また、比較例として図8で示すような被固定部111a4をビス103でクリーニング容器114に固定した場合で、曲げ部11a3の角度が90°、91°、89°のものデータも表1にしめす。具体的には、それぞれにおいての侵入量δ、ドラムを取り付けた場合にドラムが受ける単位長さあたりの圧、を測定した。結果を表1に示す。
Assuming the upper and lower limits of the bending angle when the angle of the bending portion 11a3 is 90 ° as the cleaning
図1に示すように、本実施例では侵入量は、曲げの角度によらず一定であり、比較例では、曲げの角度により、侵入量δが約210μm程度変位することが分かる。感光体ドラム1を組み付けたときに、感光体ドラム1が受ける単位長さあたりの圧の振れは、本実施例においては、曲げの角度上下限で±2gf/cm程度であるのに対して、比較例では±16gf/cmと大きくなっていることが分かる。比較例では、クリーニングブレードの侵入量が大きく変化するため、圧変動も大きくなっている。本実施例で、侵入量δは変動していないのに、圧が±2程度変動しているのは、曲げ部11a3の曲げの角度により被固定部11a4の位置が変動しているためである。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the penetration amount is constant regardless of the bending angle, and in the comparative example, the penetration amount δ is displaced by about 210 μm depending on the bending angle. In this embodiment, the fluctuation of the pressure per unit length received by the
この結果から、本実施例の本実施例の方法でクリーニング部材を取り付けたクリーニング装置においては、比較例に比べ、曲げの角度がある程度ばらついていても、安定した圧で組み付けることができることが分かる。 From this result, it can be seen that the cleaning device to which the cleaning member is attached by the method of the present embodiment can be assembled with a stable pressure even if the bending angle varies to some extent as compared with the comparative example.
また、本実施例では、一端部11a1での位置決めを固定冶具を用いて行った。しかし、位置決めボスをクリーニング容器14の、一端部11a1の丸穴と長穴の位置に対応する部分に設け、感光体ドラム1を組み付けたときに、ボスが丸穴、長穴から離れる構成にしても同様の効果が得られる。
Moreover, in the present Example, positioning in the one end part 11a1 was performed using the fixing jig. However, the positioning boss is provided in a portion of the cleaning
また、本実施例において、クリーニング容器14に凹部16を設けたが、クリーニング11の被固定部11a4を、溶融させた樹脂17を介してクリーニング容器14に固定できるのであれば、凹部16に限定するものではない。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、クリーニング容器14に凹部16の空間に、被固定部11a2を接触しないように挿入した。しかし、ブレード部11cの感光体ドラム1への当接圧が極端に変動しないのであれば、被固定部11a2を凹部16に接触して樹脂17で固定しても良い。
Further, in this embodiment, the fixed portion 11a2 is inserted into the cleaning
また、本実施例では、溶融樹脂としてハイインパクトポリスチレン樹脂(HI−PS)を用いた。しかし、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)樹脂、変性ポリ・フエニレン・エーテル樹脂(mPPE)、変性ポリ・フエニレン・オキサイド(PPO)等であっても良い。 In this example, high impact polystyrene resin (HI-PS) was used as the molten resin. However, it may be an acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS) resin, a modified poly (phenylene) ether resin (mPPE), a modified poly (phenylene) oxide (PPO), or the like.
また、本実施例では、熱可塑性の樹脂を用いたが、熱硬化性の樹脂でも溶融状態でハウジングの接合部に流し込み、熱を与えて硬化させれば、同様の効果が得られる。 In this embodiment, a thermoplastic resin is used. However, even if a thermosetting resin is poured into the joint portion of the housing in a molten state and cured by applying heat, the same effect can be obtained.
以上、本実施例においては、被清掃体として感光体ドラムからトナーを除去するクリーニング部材について説明した。しかし、被清掃体は、感光体ドラムから現像像であるトナー像が転写される転写部材としての転写ベルトであっても良い。 As described above, in this embodiment, the cleaning member that removes the toner from the photosensitive drum as the member to be cleaned has been described. However, the member to be cleaned may be a transfer belt as a transfer member to which a toner image that is a developed image is transferred from the photosensitive drum.
以上説明したように、クリーニング部材の像担持体への当接圧を安定させて、像担持体を駆動する際の駆動トルクの増加、ブレード部の捲れを抑えることが可能になった。また、クリーニング部材を枠体に取り付けた際に、ブレード部の位置精度を向上させることができる。 As described above, it is possible to stabilize the contact pressure of the cleaning member to the image carrier, and to suppress an increase in driving torque when the image carrier is driven, and to curl the blade portion. Moreover, when the cleaning member is attached to the frame, the positional accuracy of the blade portion can be improved.
1 感光ドラム
11 クリーニング部材
11a 支持部
11a1 一端部
11a2 他端部
11a3 曲げ部
11a4 被固定部
14 枠体
17 樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (11)
枠体と、
被清掃体と、
前記被清掃体から現像剤を除去するクリーニング部材であって、前記被清掃体の移動方向に対してカウンター方向で前記被清掃体に当接するブレード部と、前記ブレード部を支持し、可撓性を有する支持部であって、前記ブレード部が設けられた一端部と、他端部と、前記一端部と前記他端部との間に位置し、前記ブレード部が前記被清掃体に当接する当接部と、前記他端部に設けられた前記枠体に固定される被固定部を結んだ線分に対して、前記被清掃体の表面から外側に離れる側に位置する曲げ部と、を有する支持部と、を有するクリーニング部材と、
を有し、
前記クリーニング部材は、前記枠体に対して前記被固定部が射出成形された樹脂を介して固定されていることを特徴とするクリーニング装置。 In a cleaning device used in an image forming apparatus,
A frame,
A body to be cleaned;
A cleaning member that removes the developer from the object to be cleaned, a blade part that contacts the object to be cleaned in a counter direction with respect to a moving direction of the object to be cleaned, and a flexible member that supports the blade part and is flexible A support portion having one end portion provided with the blade portion, the other end portion, and between the one end portion and the other end portion, and the blade portion abuts on the object to be cleaned. A bending portion located on the side away from the surface of the object to be cleaned, with respect to a line segment connecting the contact part and the fixed part fixed to the frame provided at the other end; and A support member having a cleaning member,
Have
The cleaning device, wherein the fixed portion is fixed to the frame body via a resin in which the fixed portion is injection-molded.
請求項5に記載のクリーニング装置と、
前記感光体ドラムと、
を有するプロセスカートリッジ。 A process cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus,
A cleaning device according to claim 5;
The photosensitive drum;
A process cartridge.
前記枠体に対して前記クリーニング部材を所定位置に位置決めし、
前記枠体に対して樹脂を射出成形し、前記枠体に対して前記被固定部が前記樹脂を介して固定する取り付けられるクリーニング部材の取り付け方法。 A cleaning member that removes the developer from the object to be cleaned, the blade part contacting the object to be cleaned in a counter direction with respect to the moving direction of the object to be cleaned, and supporting the blade part to provide flexibility. A support portion that is located between one end portion provided with the blade portion, the other end portion, and the one end portion and the other end portion, and the blade portion is in contact with the object to be cleaned. A bending portion located on the side away from the surface of the object to be cleaned with respect to a line segment connecting the fixed part fixed to the frame body provided at the other end part. A cleaning member having a support, and a method of attaching the frame to the frame,
Positioning the cleaning member at a predetermined position with respect to the frame,
A method for attaching a cleaning member, wherein a resin is injection-molded on the frame, and the fixed portion is fixed to the frame via the resin.
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